2-2-1化學(xué)反應(yīng)的方向與限度(第1課時-化學(xué)反應(yīng)的方向)(教案)

2.2.1化學(xué)反應(yīng)的方向與限度（第1課時）一、核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1了解判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的三個判據(jù)，構(gòu)建判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的思維方法模型。2.能結(jié)合具體事例說明反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向性，增強對化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性研究重要意義的認(rèn)識。二、教學(xué)重難點重點：1.熵變與焓變對化學(xué)反應(yīng)方向的影響；2.自發(fā)反應(yīng)的判斷。難點：自發(fā)反應(yīng)的判斷。三、教學(xué)方法探究法、總結(jié)歸納法、分組討論法等四、教學(xué)過程【導(dǎo)入】為什么冰置于室溫下會慢慢融化？美麗的瀑布為何總是從高處落向低處？【展示】相關(guān)圖片【講解】自然界的一些過程是自發(fā)進(jìn)行的，而且是有方向性的。自發(fā)過程自然界中有一些過程是自發(fā)進(jìn)行的，而且是有方向性的。例如：水總是自發(fā)地從高處流向低處，而相反的過程卻不能自發(fā)進(jìn)行。特點①能量角度：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對外部做功或者釋放熱量)。②混亂度角度：在密閉條件下，體系有從有序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向?！菊故尽克序v、水電解的圖片【講解】非自發(fā)過程在一定條件下，需要持續(xù)借助外力才能進(jìn)行的過程。自發(fā)過程的判斷(1)根據(jù)條件判斷：不是看是否需要條件，而是看是否需要持續(xù)施加外力(如加熱等)。(2)根據(jù)其逆向過程是否自發(fā)判斷：若逆向過程自發(fā)，則正向過程一定不自發(fā)；若逆向過程不自發(fā)，則正向過程一定自發(fā)?！局v解】與自然界中的許多變化一樣，化學(xué)反應(yīng)具有方向性。自發(fā)反應(yīng)(1)定義：在一定溫度和壓強下，無需外界幫助就能自動進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。(2)自發(fā)反應(yīng)的特征①具有方向性，即反應(yīng)的某個方向在一定條件下是自發(fā)的，則其逆反應(yīng)在該條件下肯定不自發(fā)。②體系趨向于從高能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍芰繝顟B(tài)。③體系趨向于從有序體系轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序體系?！締枴肯铝蟹磻?yīng)在一定條件下都能自發(fā)進(jìn)行，你知道這些反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的可能原因嗎？【生】獨立完成，小組討論【講解】在恒壓下，有些自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱的（ΔH＜0）。放熱反應(yīng)過程中體系能量降低?！菊故尽繗溲趸^和氯化銨晶體的反應(yīng)視頻【問】該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的可能原因是什么？【講解】氯化銨晶體與氫氧化鋇晶體的反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng)，該反應(yīng)在常溫下就能自發(fā)進(jìn)行?？疾旎瘜W(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，不能直接用放熱（ΔH＜0）或吸熱（ΔH＞0）作為判斷依據(jù)。焓變是判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個因素，但不是唯一因素?！締枴糠治鱿铝羞^程能自發(fā)進(jìn)行的可能原因：1.硝酸銨的溶解【生】硝酸銨溶解前，晶體中硝酸根離子與銨根離子規(guī)則排列；溶于水后形成水合離子，無序地分散在溶液中，即體系的混亂度增大?！締枴?、2.碳酸鈣的分解CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)3.氯化銨晶體與氫氧化鋇晶體的反應(yīng)2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)=2NH3(g)＋BaCl2(s)＋10H2O(l)【生】碳酸鈣分解成二氧化碳?xì)怏w，氯化銨晶體與氫氧化鋇晶體反應(yīng)生成氨氣，氣體的產(chǎn)生會導(dǎo)致體系的混亂度增大?！局v解】研究表明，一些自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)有趨于體系混亂度增大的傾向。熵①熵是衡量一個體系混亂度的物理量。符號：S。②影響熵值的因素：構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間無規(guī)則排列的程度越大，體系的混亂度越大，熵越大。熵變：反應(yīng)前后體系熵的變化，符號：ΔS。如果發(fā)生變化后體系的混亂度增大，那么該過程的ΔS＞0；反之，ΔS＜0?！緩娀柟獭颗袛嘞铝羞^程的熵變大于零，還是小于零?！旧开毩⑼瓿?。【講解】熵變與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的關(guān)系①ΔS>0體系的混亂度增大，有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，但自發(fā)反應(yīng)不一定ΔS>0。②ΔS<0體系的混亂度減小，不利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，但有些ΔS<0的化學(xué)反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。如：氫氣在氧氣中點燃生成水、氨氣與氯化氫反應(yīng)生成氯化銨固體等③熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個因素，但不是唯一因素?！菊故尽扛杀A、鎂條燃燒、鉀入水、生成氯化銀的圖片【生】完成四歌變化過程的能否自發(fā)、焓變、熵變?！局v解】體系能量減小和混亂度增加都能促使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，焓變和熵變共同制約著化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。1876年，吉布斯提出自由能變化ΔG，并認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)總是向著自由能減小（ΔG＜0）的方向進(jìn)行，直至達(dá)到平衡。在等溫、等壓條件的封閉體系中，ΔG=ΔH-TΔST為熱力學(xué)溫度，為正值ΔG＜0一定能自發(fā)進(jìn)行ΔG=0達(dá)到平衡狀態(tài)ΔG＞0一定不能自發(fā)進(jìn)行規(guī)律總結(jié)ΔHΔS反應(yīng)的自發(fā)性＜0＞0ΔH－TΔS＜0，一定能自發(fā)進(jìn)行＞0＜0ΔH－TΔS＞0，一定不能自發(fā)進(jìn)行＜0＜0在較低溫度下能自發(fā)進(jìn)行＞0＞0在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行【強化鞏固】某反應(yīng)2AB(g)C(g)＋3D(g)在高溫時能正向自發(fā)進(jìn)行，其逆反應(yīng)在低溫時能正向自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的正反應(yīng)的ΔH、ΔS應(yīng)為()A．ΔH＜0、ΔS＞0 B．ΔH＜0、ΔS＜0C．ΔH＞0、ΔS＞0 D．ΔH＞0、ΔS＜0【生】C【課堂小結(jié)】師生共同完成?；瘜W(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向-影響因素二、復(fù)合判據(jù)，對于一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行：ΔH－TΔSeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(＜0，一定能自發(fā)進(jìn)行,＝0，達(dá)到平衡狀態(tài),＞0，一定不能自發(fā)進(jìn)行))【課堂練習(xí)】1、下列關(guān)于焓判據(jù)和熵判據(jù)的說法中，不正確的是()A．放熱的自發(fā)過程可能是熵減小的過程，吸熱的自發(fā)過程一定為熵增加的過程B．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH＝－444.3kJ·mol－1ΔS＝－280.1J·mol－1·K－1在常溫、常壓下能自發(fā)進(jìn)行C．在室溫下碳酸鈣的分解反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，但同樣是這個吸熱反應(yīng)在較高溫度(1200K)下則能自發(fā)進(jìn)行D．放熱過程(ΔH＜0)或熵增加(ΔS＞0)的過程一定是自發(fā)的答案D2、下列內(nèi)容與結(jié)論相對應(yīng)的是()選項內(nèi)容結(jié)論AH2O(g)變成H2O(l